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Sistema mecatrónico submarino para la limpieza de casco de embarcacionesPerea Fabián, Carlos Antonio 26 May 2015 (has links)
La limpieza de cascos de embarcaciones representa un sobrecosto en el transporte marítimo, consumiendo hasta un 30% de combustible [1] cuando el casco se encuentra con proliferaciones orgánicas adheridas principalmente a los extremos laterales del casco (estribor y babor). Ante tal situación y comparando los elevados costos actuales por concepto de limpieza y mantenimiento surge la idea de diseñar un equipo automático submarino capaz de realizar la labor de limpieza de casco.
El presente trabajo tiene por objeto presentar el diseño de un vehículo de 28Kg de peso y con dimensiones de 1.0m X 1.3m X 0.5m para la limpieza de casco de una embarcación. Se utiliza para esto el vapor de agua como solvente y escobillas como removedores mecánicos de las proliferaciones.
Para lograr lo propuesto, se planteó un sistema de localización del equipo en el casco con ayuda de sensores de aceleración, inclinación y humedad. Adicionalmente puede trasladarse a través del casco con rodajes oruga que se fijan a través de imanes permanentes adheridos a su superficie exterior. Una vez fijo firmemente al casco de la embarcación, gracias a la interacción de electroimanes ubicados en la base del equipo, realiza la limpieza vertiendo vapor de agua a una presión de 2.086 bares, un flujo de 5Kg.h y una velocidad de 170 Km/h [12], removiendo las proliferaciones restantes con escobillas circulares mientras se desplaza a la siguiente área de limpieza con una velocidad aproximada de 1 m/s Finalmente inspecciona la región trabajada con una cámara instalada en la parte exterior del equipo.
Toda la operación de limpieza lo administra un Controlador Lógico Programable (PLC) seleccionado por su capacidad extensa en comunicación RS485, facilidad en manejo de programación y confiabilidad en la gestión de tareas.
Para el diseño de las piezas mecánicas se analizó características como dureza, flexibilidad, esfuerzo y conductividad, así mismo para el diseño de mecanismos se recurrió a los análisis estáticos y dinámicos del sistema en conjunto. / Tesis
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AUV para prospección arqueológica del fondo marino mediante un sonar de barrido lateralQuispe Anchante, René Gustavo 29 October 2014 (has links)
La exploración subacuática se ha venido desarrollando desde ya hace muchos
años tanto con fines arqueológicos y científicos como económicos, pues existen
gran diversidad de seres vivos, ecosistemas y minerales bajo el agua. En lo que
respecta a la arqueología subacuática, esta tiene por objetivo el estudio de
elementos históricos que yacen en un medio acuático con el fin de poder reconstruir
el pasado o de realizar rescates de elementos de índole histórica. La particularidad
de encontrarse en un medio líquido hace que los profesionales recurran a métodos
no convencionales tanto por la forma en que estos elementos se conservan como
por la accesibilidad que se tiene a estos elementos (gran profundidad bajo el agua).
Actualmente en el Perú existe un gran potencial para la exploración marina con
fines arqueológicos, aunque aún no se cuenta con equipos de alta gama para
dichas labores. Entre algunas zonas de interés para estudio podemos mencionar
las Islas Chincha ubicadas a unos 20 km de la costa sur del país, el fondo marino
del Callao con embarcaciones de la época colonial, entre otros. Para tales estudios
existen diversos métodos de prospección que son de gran ayuda para localizar
potenciales regiones con material de estudio importante. De entre los más
destacados se puede mencionar el método por Sonar de Barrido Lateral (SSS por
las siglas en inglés de Side Scan Sonar) en el que se obtienen imágenes,
construidas a partir de lectura de ecos acústicos, del fondo del mar que son
posteriormente analizadas e interpretadas por un experto. Para llevar a cabo estos
estudios en nuestro país, generalmente se hace uso de navíos de gran tamaño que
necesitan de una gran inversión para cada exploración realizada. Por lo tanto, las
investigaciones se ven, en parte, limitadas económicamente. Una alternativa a lo
mencionado es la intervención de los AUV’s (Autonomous Underwater Vehicle) que
vienen siendo desarrollados en diferentes partes del mundo. Esta clase de equipos
son más livianos, fáciles de usar (a comparación a los métodos tradicionales) y con
un costo menor por exploración.
El presente trabajo tiene por objetivo diseñar un prototipo de un AUV que gestione
un sistema de navegación, sistema de propulsión e instrumentos de orientación y
medición con el objetivo de controlar adecuadamente el movimiento del equipo para
poder realizar escaneos del fondo marino mediante un Sonar de Barrido Lateral. A
dicho prototipo se le podrá indicar ciertos parámetros para que de forma autónoma
se movilice a un área definida cerca a nuestro litoral y pueda realizar inmersiones y
exploraciones en las zonas indicadas para luego volver al punto de inicio y entregar
los datos recopilados durante la travesía al usuario investigador. Estos datos
recopilados podrán ser posteriormente analizados y procesados por un experto
para construir imágenes del fondo marino en las cuales se puedan apreciar restos
arqueológicos. / Tesis
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Diseño de un sistema de estabilización para un vehículo submarino autónomoZevillanos Begazo, Christian Giovanni 09 December 2015 (has links)
Actualmente, es preocupante que el Perú invierta solo el 0.15% del PBI para la
investigación y desarrollo tecnológico considerando que el promedio en América
Latina es de 0.7% [1]. Es por ello, la importancia de ser un país que no solo exporte
materia prima, sino también conocimientos y nuevas tecnologías [2]. Esta tendencia
nacional influye en los diferentes sectores empresariales, en este caso, innovación
y desarrollo para el uso de vehículos subacuáticos autónomos (AUV).
Por tal motivo, se presenta el diseño de un sistema de estabilización para un AUV,
el cual es capaz de estabilizar los giros en el eje Y (pitch), los giros en el eje Z (yaw)
y la profundidad. Este sistema permite que el AUV mantenga el vector dirección y la
profundidad dados por el módulo generador de trayectoria existente en el sistema,
controlando así los motores de los timones verticales y horizontales ubicados en la
cola del AUV. Esto se logra por medio de un controlador PID, el cual se conseguirá
por medio de la simulación de un modelo matemático con los parámetros propios
del vehículo. / Tesis
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Dispersão de poluentes através de exutores submarinos : experiências e modelos computacionaisPernagorda, Paulo Jorge Ramísio January 1996 (has links)
Tese de mestrado. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1996
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Estratégias para planejamento de movimento de veículos subaquáticos baseado em G2CBSProença, Leonardo Alexandrino January 2016 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-21T04:14:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1
344368.pdf: 2934508 bytes, checksum: 7eb672b7e758fd485c0beb9c27b57f0d (MD5)
Previous issue date: 2016 / Os riscos e custos envolvidos nas operações submarinas tornam atrativas a pesquisa e o desenvolvimento de veículos subaquáticos. Uma área de pesquisa muito forte em relação aos veículos subaquáticos visa a aumentar a capacidade desses veículos de analisar sua missão, planejar o seu movimento e adaptar sua operação de acordo com as condições do ambiente. Planejamento de movimento refere-se aos algoritmos utilizados para converter uma especificação de tarefa de alto nível em descrições de baixo nível de como o veículo deve se mover. O planejamento de movimento para veículos subaquáticos geralmente ignora as restrições cinemáticas e dinâmicas dos veículos, o que resulta em erros de posicionamento durante o seguimento do caminho. Uma aproximação dessas restrições pode ser incluída no processo de planejamento de movimento através do uso de espirais cúbicas de Bézier com continuidade G² (G2CBS). As G2CBS consistem na concatenação de duas curvas de Bézier, cujos pontos de controle são calculados de forma que a curva resultante possua curvatura contínua e limitada a um valor ?_max, o qual representa a aproximação das restrições cinemáticas e dinâmicas do veículo. Neste trabalho são apresentadas as G2CBS em detalhes, é feito um estudo sobre a cinemática e dinâmica de veículos subaquáticos, e são propostas novas estratégias para planejamento de movimento e desvio de obstáculos, e associada à especificação da direção do caminho, um método de otimização e proposto e comparado.<br> / Abstract : The hazards and costs associated to subaquatic operations make the research and development of underwater vehicles attractive. A very strong research line related to underwater vehicles aims to increase these vehicles capacity of analyzing their missions, planning their movement and adapting their operation according to environmental conditions. Movement planning for underwater vehicles usually disregard their kinematic and dynamic constraints, which results in positioning errors during the following of the planned path. The kinematic and dynamic constraints can be readily included in the movement planning process through the use of G²-continuous cubic Bézier spirals (G2CBS). The G2CBS consist in the concatenation of two Bézier curves, whose control points are calculated in such a way that the resulting curve has a continuous curvature limited to a certain value ?_max, which in turn represents na approximation of the vehicle?s kinematic and dynamic constraints. In this work the G2CBS are presented in details, the kinematics and dynamics of underwater vehicles are reviewd, and new strategies for movement planning and obstacle avoidance are proposed.
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O projecto de um túnel submarino para um exutor com a solução de tuneladora com anéis de betão empurrados : aspectos geotécnicos e de dimensionamentoOliveira, Bruno Daniel Pereira de January 2011 (has links)
Mestrado Integrado. Engenharia Civil. Especialização em Geotecnia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011
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Desarrollo de un control electrónico para un submarino eléctrico experimentalVásquez Herrera, Marcial Adolfo 04 October 2011 (has links)
Actualmente en el Perú, la investigación submarina está poco desarrollada y
en consecuencia no existen medios suficientes para seguir una evolución
constante de nuestra ciencia y tecnología en esa rama. Además el actual
sistema de navegación submarina está basado en el buceo, y como es
sabido está limitado ya que toda investigación depende de las máximas
capacidades a los que pueda llegar un hombre totalmente preparado para
llevar a cabo esta tarea.
Es por eso que la investigación submarina en el Perú está supeditada a lo
que puedan lograr buzos submarinos, con los límites naturales que pueda
soportar una persona totalmente capacitada. Entonces el desarrollo de un
control electrónico, para implementarlo en un submarino eléctrico
experimental puede solucionar en gran medida los problemas existentes que
impiden una mejora substancial en lo que navegación submarina se refiere.
El presente trabajo contiene cuatro capítulos donde se muestra el desarrollo
del sistema. El primer capítulo trata sobre la problemática que se aborda en
este trabajo mostrando las dificultades actuales en investigación. El segundo
muestra la fundamentación teórica que respalda este estudio. El tercer
capítulo muestra el diseño de la solución que se obtiene en este desarrollo,
finalmente en el cuarto capítulo se muestra los resultados de pruebas del
sistema integrado.
Finalmente se concluye que el desarrollo de este control electrónico brinda
las herramientas necesarias para desarrollar una investigación submarina
efectiva, siendo necesario continuar con el estudio de esta rama tecnológica
dentro del Perú. / Tesis
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Diseño de un vehículo submarino autónomoRojas Granados, Andreé Jheyson 18 June 2014 (has links)
El presente trabajo presenta una propuesta para el desarrollo de un vehículo
submarino autónomo que ayude a las embarcaciones dedicadas a la pesca de
anchoveta a estimar el porcentaje de especies juveniles bajo sus redes para así
ayudar a la conservación de la especie. Actualmente, en el Perú, la captura de
ejemplares pequeños es sancionada con una multa que es proporcional al volumen
de pesca que infringe la norma. Por este motivo, se desea que el proyecto
propuesto resulte más económico que el pago de las multas, y así ser considerado
como una alternativa atractiva por las empresas pesqueras.
Se inicia el trabajo presentando en el capítulo 1 la descripción de la problemática.
Además, se detalla la normativa presente en el país para la regulación de la pesca
de anchoveta. En el capítulo 2, se presenta el concepto que solucionará la
problemática expuesta. También, se describen los requerimientos que debe
cumplir el sistema mecatrónico para dar solución a la problemática. En el capítulo 3,
se describe el sistema mecatrónico propuesto y se detalla su funcionamiento.
Además, se presenta y describe las características de los sensores, actuadores y
demás componentes que lo integran. Por otro lado, se presentan los planos
mecánicos y diagramas esquemáticos del sistema, así como también se da una
breve descripción de su funcionamiento dentro del sistema. Por último, se presenta
y describe el diagrama de flujo del control del sistema mecatrónico y se describe.
En el capítulo 4, se presenta el presupuesto requerido para la implementación del
sistema mecatrónico, el cual es avalado por proformas que son adjuntadas en los
anexos. Finalmente, en el capítulo 5, se presentan las conclusiones respecto al
trabajo realizado. / Tesis
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Modelling and essential control of an oceanographic monitoring remotely operated underwater vehicleRojas Mendoza, Jorge Enrique 14 October 2017 (has links)
Ocean pollution and contamination of the water are serious problems because of its rapid
increase and spread, having a negative effect on people, animals and the environment.
Due to this, new technologies to monitor and measure environmental parameters are
being developed. Remotely Operated Underwater Vehicles (ROVs) have become a
commonly used robotic platform in oceanographic monitoring and analysis. The ROVBWSTI,
designed by Fraunhofer IOSB-AST Institute, is an underwater modular vehicle
capable of fulfilling numerous tasks, especially in the area of environmental sensoring.
The motion of the ROV is commanded through a joypad controller, and functional
requirements of autonomy are not implemented yet.
Motivated by this fact, this master thesis focuses on the modelling of the dynamics of
the remotely operated vehicle, considering its motion, existing ocean currents, effects
of gravitation and buoyancy. Moreover, the concrete effect of the thrusters on the
ROV is analysed and identified. Furthermore, the detailed identification of the dynamic
and hydrodynamic parameters required in the model is considered, based on empirical
estimations, computational methods and experimental tests. The obtained approach is
simulated and optimized, using real motion trials as a reference. After the successful
modelling, the design of an essential control system that includes set-point regulation
and waypoint tracking is performed and simulated.
As a result, it obtains an accurate dynamic model of the remotely operated vehicle that
was successfully simulated and compared with real motion tests. On the other hand,
the proposed control system applied to the model adequately achieves its purpose of
regulation and way point tracking that allows the autonomy of the vehicle. / Tesis
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Sistema de control de tiro para torpedos a bordo de submarinosCarpio Ramírez, Alfredo 09 May 2011 (has links)
El presente proyecto pretende incorporar a la nueva tecnología informática, parte de los algoritmos matemáticos probados a través de décadas, los mismos que son desarrollados manualmente utilizando pizarras acrílicas, ábacos de material plástico y muchos cálculos mentales. El nuevo sistema proporcionará soluciones en forma rápida y exacta, sirviendo de excelente soporte a las decisiones del comando durante las fases de aproximación y ataque submarino. / Tesis
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